2019年2月10日 星期日

我們就是火星人:尋找宇宙中的地外生命

「我們就是火星人」的圖片搜尋結果

查詢天文生物學相關書籍時往往會碰上名、實不符的狀況。有些書意不在探討形成生命的機制,但內容卻涉及機制的關鍵環節,得了解這領域的研究方向才會注意到。

另外,生命起源和地外生物也是宗教人士愛好的話題,所以有些書雖然叫作「揭開生命起源的奧祕」,實則在提倡智慧設計和玄學理論。還有一些像此書一樣,書名看起來像科幻童書,卻正正經經地介紹組成生物體的物質源頭。

因此,為了挑到合宜的文本,除瀏覽作者背景和內容概要外,還可以透過圖書館分類號確認,其中與天文生物學密切相關的有361.9(天文生物學)和361.12(生命起源)。

生命和宇宙的聯繫是《我們就是火星人》的主旋律。大霹靂後的原初核合成(Big Bang nucleosynthesis)雖然僅持續短暫時間,卻製造了宇宙含量最豐富的元素氫、氦。然而隨著空間持續膨脹,溫度下降到無法維持核融合反應,導致原初核合成中止,直到第一批恆星誕生,最初的元素才在恆星核融合過程中轉變成組成身體的碳、呼吸所需的氧以及胺基酸裡的硫和氮。不過比鐵更重的銅、鉬等微量元素,得仰賴超新星的爆炸核合成。它提供足夠能量形成這些元素,填補了元素週期表其他空白。另外因超新星爆發而四逸的元素聚集為星際氣體,它們的組成成分隨著每次爆發變得越來越多元,成為孕育複雜分子和行星系統的搖籃。

若形成最初生命的分子證實來自外太空,那麼宇宙物質的種類與數量分布可能影響了生命的型態,了解它們的源頭與生成機制,就有依據推測為何生物僅採用特定分子而不用另一群分子的謎題(例如手性不對稱)。然而目前為止,這些現象是隨機事件導致的巧合(生命原料源於外太空),還是分子差異演化所致結果(生命原料在地球生成)仍未有定論。不過最重要的是明白「隨機」和「決定」的含意,如果形成生命的樞紐是可遇不可求的事件,那麼就意味著即便備齊良好條件,沒有機運仍然不會產生生命;反之,如果生命是反應的必然結果,那我們就更有可能從其他條件良好的星球發現生命跡象。

除了體內元素和宇宙的歷史連結,作者還說明了怎麼透過光、隕石和火箭聯繫我們、天體和遙遠的過去。第三章聚焦在搜索行星的觀測天文學,討論觀測結果對行星理論的衝擊。由於行星是生存的根據地,所以適居行星的形成機率也是攸關生命是否普及在宇宙中的關鍵。

而在第四、五、六章介紹的接觸天文學,則是從墜落地球的隕石或是從其他天體採集的岩石中直接獲取資訊,由於沒有被瘋狂的地質活動風化,它們仍保留歷史的痕跡,研究者可以藉此得知岩石以至地球的過去。其中較有趣的是默奇森隕石和ALH84001,前者含有豐富有機物質,後者則有疑似微生物的化石,它們暗示著生命源於外太空的泛種論(Panspermia)。泛種論可以追溯到希臘哲學家Anaxagoras,繼而由提出解離說的阿瑞尼斯發展,解釋胞子受輻射推動從一個星球飄到另一星球(Radiopanspermia),發現DNA雙螺旋結構的克立克亦曾參與,但他認為是外星智慧刻意安排生命在星際中遷移。此書則採用岩石泛種論(Lithopanspermia)試著估算微生物附著在拋向太空的岩石上,散播到其他天體的機會。

我已經陳述了此書的知識概要,雖然大半篇幅是看似無關的天文學細節上,但這是因為作者一再強調的事——生命和宇宙的過往緊緊聯繫著。探索生命起源之謎可以從既有生命回推古早生命,但追尋古早生命的無機物源頭也是個途徑,沒理由不從天文學找線索,或許能從中找到生命之所以如此的終極原因。

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